Lezing 11. Varens

De oudste vaatplanten op aarde zijn rhinofyten. Ze verschenen in de Silurische periode van het Paleozoïcum, ongeveer 440 miljoen jaar geleden en groeiden in de kustzone. Ze hadden geen echte wortels, er was een horizontale scheut in de grond, waaruit verticale, dichotome vertakkende bijlen opstonden, waarvan er veel in sporangia eindigden. Alle rhinofyten waren planten met gelijke poriën. De bladeren waren nog steeds afwezig, rhizoïden dienden als wortels. Maar dit waren al vasculaire planten, ze hadden al een xyleem gevormd, water in de stengel geleidend, en een floëem geleidend organisch materiaal omsloot het centrale xyleem. De centrale geleidende bundel was omgeven door mechanisch weefsel en cellen van de cortex, buiten was er al een bedekkend weefsel, de opperhuid met huidmondjes. Door mechanisch, geleidend en integumentair weefsel konden de planten zich aanpassen aan het leven in de lucht en het land gaan beheersen.

Verdere ontwikkeling van land ging gepaard met het verschijnen van wortels en bladeren. Uit een van de groepen rhinofyten (zosterophillofyten) bleek pluniform en de bladeren waren gevormd als afgeplatte zijstelen met een enkele ader (geleidende bundel). Dergelijke bladeren worden microfilms genoemd. Varens en mogelijk paardenvormige planten zijn afkomstig van een andere groep rhinofyten, psilofyten. De bladeren van hen waren gevormd uit een systeem van laterale afgeplatte scheuten, genaamd megapillae, en hebben een complex stelsel van aderen.

Het belangrijkste voordeel van varens is dat de diploïde (2n) sporofyt volledig domineert in de levenscyclus. Mutaties accumuleren en hun combinaties in het nageslacht vallen onder de controle van natuurlijke selectie. Het geleidende systeem van varens wordt nog niet vertegenwoordigd door vaten (luchtpijp), maar door tracheïden, en in het floëem zijn zeefachtige cellen zonder satellietcellen, later verschijnen zeefvormige buizen in bloeiende cellen.

De gametofyten zijn klein van formaat, ontwikkelen zich onafhankelijk van de sporofyt en vormen eicellen en spermatozoa, waarvoor water nodig is om te fuseren. Varens zijn dus "amfibische planten", sporofyten zijn aangepast aan het leven op het land en water is nog steeds nodig voor de ontwikkeling van gametofyten.

Afdeling Lymfoïde (Lycopodiophyta). Momenteel verenigt deze afdeling van planten met hogere sporen ongeveer duizend soorten. Moderne spidery - overblijvende kruidachtige, meestal evergreens, in de tropen zijn er struiken. Zosterophillophytes worden beschouwd als de voorouders van pyrachniden. In de levenscyclus heerst een sporofyt, wat een lommerrijke plant is met ondergrondse organen - wortelstok en onbedoelde wortels, de stelen zijn voornamelijk kruipende, dichotome vertakkingen, de bladeren zijn klein met één ader (microfills). De bladopstelling is spiraalvormig, tegenovergesteld of gewerveld. Spaniformes zijn van even grote en raznosporovye planten, sporangia worden verzameld in sporen-dragende aartjes - strobila. Gameptophyte even groot - biseksueel, overblijvend, raznosporovyh - tweehuizig, snel rijpend.

De plaun is clubvormig. De veldmuis groeit voornamelijk in het bosgebied, vooral in naaldbossen. Deze groenblijvende kruidachtige vaste plant met een kruipende stengel, reikt tot een lengte van 3 meter (Fig. 69). In het centrale deel van de stengel bevindt zich een geleidende bundel, waarin het xyleem is omgeven door floëem. In het perifere deel van de stengel wordt mechanisch weefsel ontwikkeld dat buiten door de epidermis wordt bedekt.

In internodiën wordt de stengel geroot met behulp van dunne onvoorziene wortels. Van de hoofdsteel kruipend over de grond, verticaal omhoog, vertrekken dichotoom vertakkende scheuten tot 25 cm hoog Het stengeloppervlak is dicht bedekt met spiraalvormig gerangschikte kleine lancetvormig-lineaire bladeren.

In het midden van de zomer vormen de volwassen planten op de laterale scheuten van de stengel knotsvormige speerdragende aartjes (strobila), die elk bestaan ​​uit een as en de bladeren die erop zitten - sporofylen met een puntige top. Aan de basis van het sporofyl op het bovenste deel bevindt zich een niervormig sporangium, waarin meiotisch de haploïde sporen worden gevormd. Onder gunstige omstandigheden ontwikkelt zich een haploïde gametofyt, een kleine witachtige (ongeveer 2 cm in diameter) uitgroei die in de grond wordt verdiept en eraan wordt vastgehecht door rhizoïden, ontwikkelt zich van de sporen onder gunstige omstandigheden gedurende 10-20 jaar. Zarostok ontwikkelt zich in symbiose met een symbiotische paddestoel en leeft als een saprofiet. Aan de bovenkant van de uitgroei worden archegonia en anteridia gevormd, ondergedompeld in het overgroeide weefsel. Het bicuspide sperma bevrucht de eicel en een zygoot wordt gevormd waaruit het embryo zich ontwikkelt. Het neemt wortel in het gametofytweefsel en voedt op zijn kosten. Pas na de wortelsvorming gaat hij over op een zelfstandig bestaan ​​en geeft aanleiding tot een nieuwe sporofyt, de aseksuele generatie van mos.

De betekenis van manen. Dieren eten ze meestal niet. Sommige soorten plagen bevatten vergif, vergelijkbaar met het effect op het genezen van gif. Sporen van manen of lycopodie - het fijnste lichtgele poeder, fluweelachtig, olieachtig aanvoelend, bevat tot 50% niet-drogende olie en wordt gebruikt voor het besprenkelen van pillen, als babypoeder (natuurlijke talk), soms in de industrie voor gegoten vormen voor beregeningsmodellen. Plum baranets worden gebruikt om gele verf voor wol te produceren, en plaun is tweesnijdend om groene verf te produceren.

Plauns zijn bekend uit het Paleozoïcum, verschenen in het Devoon, gedomineerd in de bossen van het Carboon - boomlelidodendrons waren bekend en bereikten een grootte van 35-40 m. Lepidodendrons waren verschillende sporenplanten.

Afdeling Paardestaart (Equisetophyta). De afdeling van hogere sporen planten, die momenteel slechts een geslacht omvat, vertegenwoordigd door 25 soorten. De levensvorm is meerjarige, rhizomateuze kruidachtige planten, in de levenscyclus domineert de sporofyt, de stengelplant, de onvoorziene wortels, worden gevormd in de knooppunten van de wortelstok, de stengels hebben een goed gedefinieerde metamere structuur, meestal een jaar oud, die de functie van fotosynthese vervult, de bladeren zijn sterk verminderd, hebben het uiterlijk van bruine schubben, mutavovato gelegen in de knooppunten van de scheuten. Chlorofyl-dragend weefsel bevindt zich direct onder de epidermis van de stengel, de celwanden van de huid zijn verzadigd met silica. In de stengel bevindt zich een mechanisch weefsel, de geleidende stralen vormen een ring. Xylem wordt gevormd door tracheïden, floëem - zeefelementen en parenchym. Alle paardenstaarten zijn planten met gelijke poriën, sporangia worden verzameld in groepen (elk 8-10) op gemodificeerde spore-dragende zijscheuten die spore-dragende spikelets vormen die zich ontwikkelen op de toppen van fotosynthese of op gespecialiseerde sporiferous chlorofyl-vrije scheuten. Van de sporen ontwikkelen zich enkele of biseksuele uitgroeiingen - haploïde gametofyten, in de vorm van kleine groene ontleedde platen met rhizoïden waarop antheridia en archegonia worden gevormd, het embryo ontwikkelt zich eerst uit de zygoot en daaruit ontwikkelt zich de volwassen diploïde sporofyt.

Paardestaart. De plant, wijdverspreid in de gematigde zone, wordt vaak gevonden op zandige hellingen, braakliggende gronden, bouwland, in gewassen en in weilanden. Dit is een meerjarige, rechtopstaande plant met een hoogte tot 50 cm (afb. 70). Het ondergrondse deel van de paardestaart is een dunne, lange, gesegmenteerde vertakking met wortelstokken met knobbeltjes waarin zetmeel wordt afgezet. Vanaf de wortels van de wortelstok vertrekken bundels naar elkaar toe. Er zijn twee soorten lentescheuten - sporenvormend en in de zomer - fotosynthetiserend, gevormd op dezelfde wortelstok.

Vroeg in de lente groeien grijs-roze niet-vertakkende chlorofyl-vrije spore-dragende scheuten uit de wortelstok, aan de top waarvan zich spikkels ontwikkelen. Donkergroene sferische sporen ontwikkelen zich in de sporangia, waarin spiraalvormig gedraaide tape-achtige uitgroeiingen - elizers worden gevormd als ze rijpen. Ze zorgen voor de grip van de sporen in kleine losse klonten. Dit vergemakkelijkt de verspreiding van sporen, tijdens de kieming waarvan een hele groep adolescenten wordt gevormd, wat de bevruchting vergemakkelijkt.

Na sporulatie sterven de lentescheuten af ​​en later in de zomer vervangen vegetatieve scheuten ze. Deze scheuten zijn articuleren, vertakte, zijtakken zijn gerangschikt in kransen. Kleine schilferige bladeren vormen een buisvormige vagina op de knopen van de stengel.

Eenmaal in gunstige omstandigheden ontkiemen sporen. Paardestaart zaailingen zijn kleine groene planten met uitsteeksels lobben. Op de mannelijke uitgroeiingen met anteridia worden polygame spermatozoa gevormd. Vrouwelijke gezwellen hebben een meer ontlede vorm. Ze ontwikkelen archegonia, waarin de rijping van de eieren, en vervolgens bevruchting en de vorming van zygoten. De vrouwelijke uitgroei zorgt voor de kieming van het embryo, waaruit de sporofyt zich geleidelijk ontwikkelt.

De waarde van paardenstaarten. De meeste paardenstaarten zijn oneetbaar. Paardestaart is een kwaadaardige wiet. Horsetail moeras, rivierstaart paardestaart, oakwood paardestaart - giftige planten. Paardestaart wordt gebruikt in de geneeskunde als een hemostatische en diureticum voor oedeem geassocieerd met hartfalen. Starre stelen van overwinterende paardenstaart kunnen worden gebruikt als een schurend materiaal.

Aan het einde van het Devoon en het Carboon waren er tussen de paardenvormige bomen grote bomen, de Calamite, die een hoogte bereikten van 15-30 m.

Afdelingsvaren (Polypodiophyta). De afdeling verenigt ongeveer 12 duizend moderne soorten. Varens worden op grote schaal verspreid in een breed scala van klimaatzones, het grootste aantal soorten kenmerkend voor de tropen, levensvormen zijn divers - meerjarige kruidachtige, boomachtige planten, lianen, epifyten.

De wortels zijn altijd onvoorzien, de stengels zijn goed ontwikkeld in boomvormen; in grassige varens worden scheuten meestal weergegeven door wortelstokken, vaak bedekt met verschillende haartjes en schubben, in de schors van de stengel bevindt zich een mechanisch weefsel, in het midden bevinden zich verschillende concentrisch geleidende bundels; Het xylem, gevormd door tracheïden, is omgeven door een floëem van zeefvormige cellen zonder satellietcellen.

Bladeren (bladeren) - megapillae, voor een lange tijd, evenals scheuten, behouden het vermogen tot apicale groei; kan heel of geveerd zijn; Een typisch vast blad is gedifferentieerd in een bladsteel en een bladplaat, in de overgrote meerderheid van de varens zijn de bladeren geveerd. Vaak combineren de bladeren de functie van fotosynthese en sporulatie, het is op hen dat sporangia worden gevormd. Sporangia bevinden zich op het onderste oppervlak van de bladeren en worden meestal verzameld in sori, elke sorus is bedekt met een borstelhaar - induziyu.

Sporen worden meiotisch gevormd (sporisch gereduceerd), landvarens zijn morfologisch hetzelfde (gelijke poriën), tussen watervarens zijn er verschillende sporenplanten. Uit de haploïde sporen ontwikkelt de overweldigende meerderheid van de varens met gelijke poriën een biseksuele gametofyt (ook een uitgroei genoemd), die de vorm heeft van een kleine (ongeveer 1 cm) groene plaat die aan het substraat is bevestigd door rhizoïden, arhegonies en anteridia die zich ontwikkelen op het onderoppervlak van de uitgroei. Water is nodig voor bevruchting en eerst ontwikkelt zich een diploïde embryo van de zygoot en vervolgens een volwassen sporofyt, een bladachtige stengel die de levenscyclus domineert.

Shchitovnik man. Een van de meest voorkomende soorten varens in Europa (figuur 71). Het groeit vooral in schaduwrijke bossen. De sporofyt wordt weergegeven door een grote meerjarige kruidachtige plant met een hoogte van maximaal 1 meter. Wortelstok krachtig, overvloedig bedekt met overblijfselen van bladstelen van afgelopen jaren en roestbruine schubben. Vanuit het onderste deel van de wortelstok vertrekken dunne, vreemde wortels.

Gedurende twee jaar ontwikkelen bladeren - schijfjes (planeten) zich in de knoppen ondergronds en verschijnen pas in het derde jaar in de lente boven het grondoppervlak. Jonge bladeren worden gedraaid in een platte, zich ontvouwende en groeiende punt, zoals scheuten. Bladplaat dvuhdperistorassechenny

Op het onderste oppervlak van de bladeren langs de middelste aderen tot de herfst gevormde sporangia, verzameld in sori. Als resultaat van de meiotische celdeling van sporogeen weefsel worden haploïde sporen gevormd. Sporangia hebben een katapulteffect - in het midden van de sporangium bevindt zich een ring van speciale cellen waarvan het binnenste gedeelte erg verdikt is. Aan de basis van de ring bevindt zich een speciaal gebied, een groep dunwandige cellen - het stomium.

Wanneer ze rijp zijn, worden de cellen van de ring eerst uiteen gescheurd in het gebied van de stomium en sporangia ontvouwen zich, en vervolgens, terugkerend naar hun oorspronkelijke positie, gooien ze de sporen weg als een katapult. Eenmaal in gunstige omstandigheden ontkiemen de sporen en wordt er een haploïde gametofyt uit gevormd, die de vorm heeft van een hartvormige plaat van 1,5 - 5 mm lang. De zaailing is enkellaags en alleen in het middelste gedeelte is meerlagig. Aan de onderkant van de grond wordt een groot aantal rhizoïden gevormd. Hier worden archegonia en anteridia gevormd. Arhegonia's bevinden zich op het verdikte deel van de uitgroei, dichter bij de hartvormige inkeping, en antheridia dichter bij het puntige deel, vaak tussen de rhizoïden. Bij antheridia worden lintachtige, meer-schilferige (enkele tientallen) zaadcellen gevormd. Eenmaal in het water snellen ze naar Archegonia en dringen ze via de nek in de buik. Hier de bevruchting van het ei en de vorming van zygoten. De diploïde kiem van de sporofyt wordt gevoed door het gametofyt met haustoria. Voor de vorming van een groen blad en zijn eigen wortels, hangt het van het gametofyt af.

De waarde van varens. Varens zijn een belangrijk onderdeel van veel plantengemeenschappen, vooral in tropische, subtropische en noordelijke (meestal bladverliezende) bossen. Veel varens zijn indicatoren van verschillende grondsoorten. Sommige soorten varens worden in de geneeskunde als anthelminticum gebruikt voor de behandeling van open wonden, hoest en keelaandoeningen. Typen azolen worden gebruikt als een groene meststof die de bodem verrijkt met stikstof. Sommige varens worden gebruikt in de bloementeelt.

In het Carboon (Carboon) vormden boomvarens een aanzienlijk deel van de plantengemeenschap, met afmetingen van 8-20 m. Onder hen leken zaadvarens, de eerste zaadplanten van de aarde.

Sleutelbegrippen en concepten

1. Riniophytes. 2. Psilofyten. 3. Micro en megaforen. 4. De plaun is knotsvormig. 5. Zarostok. 6. Paardestaart. 7. Elaters. 8. Sori. 9. Vayi.

Belangrijke vragen om te herhalen

1. Algemene kenmerken van varen.
2. De structuur van de gametofyt en spurofyt rijkelijk.
3. De structuur van de gametofyt en paardestaart-sporofyt.
4. De structuur van de gametofyt en sporofytvarens.
5. Welke varens zijn gelijk en raznosporovymi?

Fern planten. Symptomen, structuur, classificatie en betekenis

Varens zijn een groep sporenplanten met geleidende weefsels (vaatbundels). Er wordt aangenomen dat ze meer dan 400 miljoen jaar geleden ontstonden, zelfs in de Paleozoïcijnse periode.

Rhinofyten worden als voorouders beschouwd, maar in het proces van evolutie hebben varensachtige planten een complexer systeem van structuur gekregen (bladeren verschenen, het wortelstelsel).

Tekenen van varens

De volgende symptomen zijn kenmerkend voor varens:

Een verscheidenheid aan vormen, levenscycli, bouwsystemen. Er zijn driehonderd geslachten en ongeveer 10 duizend soorten planten (de meest talrijke van de sporen).

Hoge weerstand tegen klimaatverandering, vochtigheid, de vorming van een groot aantal geschillen - de redenen die hebben geleid tot de hervestiging van varens overal ter wereld. Er zijn bossen in de lagere niveaus, op een rotsachtig oppervlak, in de buurt van moerassen, rivieren, meren, ze groeien op de muren van verlaten huizen en op het platteland. De gunstigste omstandigheden voor varenplanten - is de aanwezigheid van vocht en warmte, dus de grootste diversiteit is te vinden in de tropen en subtropen.

Alle varens heeft water nodig voor bemesting. Ze doorlopen twee perioden in de levenscyclus:

• Langdurige aseksuele (sporofyt);
• korte genitale (gametofyt).

Wanneer de sporen op een nat oppervlak vallen, wordt kieming onmiddellijk geactiveerd, begint de seksuele fase. De gametofyt is met behulp van rhizoïden aan de grond gehecht (formaties vergelijkbaar met wortels zijn nodig voor voeding en gehechtheid aan het substraat) en begint zelfstandig te groeien. De nieuw gevormde spruit vormen van mannelijke en vrouwelijke geslachtsorganen (antheridia, archegonium), in hen is de vorming van gameten (sperma en eieren), die samen te voegen en de geboorte van een nieuwe fabriek.

Tijdens de opening van het sporangium (de plaats van rijping van de sporencellen) worden veel sporen uitgestort, maar slechts een deel ervan overleeft, omdat voor verdere groei een vochtige omgeving en schaduwachtig terrein nodig is.

Varens die langs de grond klimmen, kunnen vegetatief groeien, de bladeren die in contact komen met de grond, met voldoende vocht, produceren nieuwe scheuten.

Stengels hebben een verscheidenheid aan verschillende vormen, maar inferieur in grootte. Wanneer de stengel aan de bovenkant bladeren draagt, wordt deze de stam genoemd, deze wordt geleverd met een vertakkende wortel, die stabiliteit geeft aan boomvarens. Krullende stengels worden wortelstokken genoemd, ze kunnen voor aanzienlijke afstanden worden bewaard.

Varens bloeien nooit. In de oudheid, toen mensen niet wisten van sporenveredeling, waren er legendes over een varenbloem, die magische eigenschappen bezat, en wie zou het vinden, het zou een onbekende kracht verwerven.

Progressieve eigenschappen in de structuur van varens

De wortels zijn verschenen, ze zijn ondergeschikt, dat wil zeggen, de oorspronkelijke wortel functioneert niet in de toekomst. Vervangen door wortels, gekiemd van de stengel.

De bladeren hebben nog geen typische structuur, het is een verzameling takken die zich in hetzelfde vlak bevinden dat de varenblad wordt genoemd. Ze bevatten chlorofyl, waardoor fotosynthese plaatsvindt. De bladeren dienen ook voor de voortplanting, op de achterkant van het blad zitten de sporangia, na hun rijping worden de sporen geopend en gemorst.

Volwassen varens - diploïde organismen.

Classificatie van varens per klasse

Echte varens zijn de meest talrijke klassen. De mannelijke britse vertegenwoordiger is een vaste plant met een hoogte van maximaal 1 m. De wortelstok is dik, kort, bedekt met schubben en er zijn bladeren op. Het groeit op vochtige grond in gemengde en naaldbossen. Orlyak woont in dennenbossen, heeft een groot formaat. Het vermenigvuldigt zich snel, overleeft het goed en kan daarom grote oppervlakken bezetten als het in parken of tuinen wordt gebruikt.

Paardestaartvaren planten groeien van een paar centimeter tot 12 meter (gigantische paardenstaart), met een stengel diameter van ongeveer 3 cm, dus je moet andere bomen gebruiken als een ondersteuning om te groeien. Het gebladerte wordt aangepast tot schalen, de stengel wordt gelijkmatig verdeeld door knobbeltjes in de tussenliggende gebieden. Het wortelstelsel wordt weergegeven door onvoorziene wortels en in de grond bevindt zich ook een deel van de wortelstok dat knollen (vegetatieve voortplantingsorganen) kan vormen.

De Marattievs behoren tot de oude plantensoorten die onze planeet in het Carboon bewoonden. Er is een stengel, ondergedompeld in de grond tot in het midden, ondergeschikte wortels. Nu sterven ze geleidelijk af, ze zijn alleen te vinden in tropische gordels. Beschikt over grote stapelbedden, tot 6 meter lang.

Uzzhnikovye - terrestrische kruidachtige planten tot 20 cm hoog (er zijn uitzonderingen die een lengte van 1,5 m bereiken). Vertegenwoordigers hebben een dikke wortel en geven geen takken. De wortelstok, bijvoorbeeld, is kort in de halve maan halve maan, niet vertakt, en in de worm kraag - krullend, verspreidt zich langs de grond.

Salvinia - waterplantenvarens (bewonen de wateren van Afrika, Zuid-Europa), die een wortel hebben voor hechting aan zeer vochtige grond. Ze zijn van verschillende sporen, mannelijke en vrouwelijke gametofyten ontwikkelen zich apart. Na het rijpen sterft het volwassen individu af en de sorus zakt naar de bodem, van waaruit sporen in het voorjaar verschijnen en stijgen van de diepte naar de oppervlakte van het water, waar bemesting plaatsvindt. Gebruikt als planten voor aquaria.

De waarde van varenplanten

De overblijfselen van varens gaven mineralenafzettingen: kolen, die veel worden gebruikt in de industrie (zoals brandstof, chemische grondstoffen). Sommige soorten dragen bij als meststof.

Gebruikt voor de vervaardiging van geneesmiddelen (anti-parasitair, ontstekingsremmend). De sporen maken deel uit van de capsuleschillen.

Varens zijn voedsel en thuis voor lagere dieren. Zuurstof komt vrij tijdens fotosynthese.

De schoonheid van planten trekt landschapsontwerpers aan, dus worden ze gekweekt als decoratie. Sommige soorten kunnen worden gebruikt in voedsel (bracken gebladerte).

Abstracte biologieles "Algemene kenmerken van varens"

AANDACHT VOOR ALLE LERAREN: volgens de federale wet N273-FZ "Over onderwijs in de Russische Federatie", vereisen pedagogische activiteiten dat de leraar een systeem van speciale kennis heeft op het gebied van training en opleiding voor kinderen met een handicap. Daarom is voor alle leraren relevante geavanceerde training op dit gebied!

De cursus op afstand "Organisatie van het werken met studenten met een handicap (HVD) in overeenstemming met de federale staat educatieve normen" van het project "Infurok" geeft u de mogelijkheid om uw kennis in overeenstemming te brengen met de eisen van de wet en een certificaat van geavanceerde training van een standaard (72 uur) te krijgen.

Subject.Obschaya kenmerkende varen.

Doel: studenten vertrouwd maken met varens als vertegenwoordigers van planten met een hogere sporen, om de kenmerken van de structuur, de levenscyclus, de algemene kenmerken van de afdeling te bestuderen; voorwaarden scheppen voor de vorming van het concept van de relatie tussen het organisme en de omgeving; het vermogen ontwikkelen om in een groep te werken; interesse wekken in de tradities van de vakantie van Ivan Kupala.

Soort les: onderzoek een nieuw materiaal.

Uitrusting: computer, projector, presentatie "Varens", tot artochki met de namen van de ontwikkelingsfasen van een varen en een tafel voor elke groep.

1. Organisatorisch moment.

2. Herhaling van het bestreken materiaal

A) Werken met de klas op het schoolbord volgens de tabellen:

De structuur van mos van koekoeksvlas en veenmos (overeenkomsten en verschillen)

Reproductie van mos van koekoeksvlas

B) Werk aan individuele taken.

3. Kennismaking met een nieuw materiaal.

Vandaag tijdens de les blijven we kennis maken met sporenplanten en om te begrijpen welke planten we zullen bespreken in de les, bieden we je een rebus aan, in de veronderstelling dat we het onderwerp van onze les kunnen formuleren.

Thema van de les: Algemene karakteristiek van de aapvorm.

Het doel van de les: om studenten kennis te laten maken met varens als vertegenwoordigers van planten met een hogere sporen, om de kenmerken van de structuur, de levenscyclus, de algemene kenmerken van de afdeling te bestuderen; voorwaarden scheppen voor de vorming van het concept van de relatie tussen het organisme en de omgeving; het vermogen ontwikkelen om in een groep te werken; interesse wekken in de tradities van de vakantie van Ivan Kupala.

De held van Nikolai Gogol's verhaal "Avond op de avond van Ivan Kupala" Petro - zag de varen bloeien.

"... Kijk, de kleine bloemknop wordt rood en beweegt, alsof hij in leven is. In feite geweldig! Het beweegt en wordt groter en bloost als hete kolen. Een asterisk flitste, iets stilletjes gekraakt, en de bloem draaide zich om voor zijn ogen, als een vlam, anderen in de buurt aanstekend.

"Nu is het tijd!" Dacht Petro en stak zijn hand uit. Hij ziet eruit, honderden harige handen strekken zich uit vanwege hem ook naar de bloem, en achter hem loopt er iets van de ene plaats naar de andere. Met zijn ogen dicht trok hij aan de steel en de bloem bleef in zijn handen. '

Veel legendes zijn gevouwen over de "varenbloem". De plant leek mysterieus omdat niemand ooit zijn bloemen had gezien. En omdat ze moeilijk te vinden zijn, dachten mensen, betekent dit dat sommige prachtige eigenschappen inherent zijn aan deze bloemen. In Rusland was er een traditie dat de varen bloeit met een vurige bloem, die bloeit in het holst van de nacht, onder de donder en blikseminslag. Men geloofde dat als iemand erin slaagt deze bloem te plukken, alle schatten voor hem opengaan, hij de stemmen van bomen en grassen zal horen. Omdat deze bloem een ​​magisch gras is, en de kwade kracht het bewaakt, is het moeilijk om het te krijgen. En de varen bloeit als slechts één keer per jaar - in de nacht van 7 juli, aan de vooravond van de oude heidense feestdag van Ivan Kupala.

Waarom vinden botanici geen geluk om een ​​prachtige bloem van een varen te vinden?

(Studenten proberen zelfstandig de vraag te beantwoorden)

Het antwoord op deze vraag is heel eenvoudig. Fern fokt sporen en voor de vorming van sporen is een bloem niet nodig.

Algemene kenmerken van de afdeling.

Varen - oude planten, verscheen ongeveer 400 miljoen jaar geleden op aarde. Er waren varens van de afstammelingen van psilofyten.

Psilofyten zijn de oudste landplanten die de grenszone tussen water en land bewoonden.

Momenteel zijn meer dan 10.000 plantensoorten uit deze sectie bekend. Varens groeien overal - op het land, in waterlichamen, op rotsen, maar hun grootste verscheidenheid is waar het warm en vochtig is: de tropen en subtropen.

Zo'n 400 miljoen jaar geleden was het klimaat op aarde totaal anders: vochtig en warm, het was een paradijs voor varens, ze werden vertegenwoordigd door een grote verscheidenheid aan vormen, waaronder krachtige boomachtige vormen.

Hun overblijfselen, samen met de overblijfselen van andere planten met een hogere sporen (paardenstaarten en mos), vormden afzettingen van steenkool. Dode stelen van planten, die in het water van de moerassen vielen, werden gevuld met slib en zand en rotten daarom niet. Geleidelijk gingen ze diep in de bodem van de reservoirs, honderden miljoenen jaren later veranderden ze in steenkool. Deze periode in de geschiedenis van onze planeet wordt de Carboon-periode genoemd. Steenkool wordt nu gebruikt als een van de beste brandstoffen en als grondstof voor de chemische industrie.

Tegenwoordig worden varens voornamelijk bewaard in de vorm van kruidachtige planten. Boomvarens groeien in kleine aantallen alleen in de tropen. Zeer weinig vertegenwoordigers van deze afdeling zijn waterplanten.

Onder moderne varens zijn er zowel "reuzen" (soms met een hoogte van 25 m, en een stamdiameter van 50 cm), en "Lilliputians" een plant van slechts enkele millimeters lang.

Varens vandaag. "De meesten. "

De grootste van hun levende varens wordt beschouwd als een boomvaren uit Nieuw-Zeeland. Sommige vertegenwoordigers bereiken een hoogte van 24 meter en hebben bladeren van 5 m lang.

Hetsistoris Pumila, woonachtig in Midden-Amerika en de watervaren - Azolla, woonachtig in Noord-Amerika, wordt beschouwd als de kleinste varen. (De lengte van de bladeren bereikt 12 mm.)

De meest schadelijke bij waterplanten is salvinia-varen, gevonden in Afrika. Het werd ontdekt in het reservoir van Kariba in mei 1959. Gedurende 11 maanden heeft het het reservoir letterlijk "gewurgd" en zich verspreid over een gebied van 199 km.

Werk met de tafel (externe structuur van de varen). Studenten kijken naar de tafel, tekenen een varen, tekenen de belangrijkste delen van de plant.

Ondanks de grote diversiteit hebben alle varens dezelfde kenmerken.

Alle varens hebben vegetatieve organen: wortels (onvoorzien) en scheuten (wortelstok: stengel + bladeren (vayi - in het woordenboek).

De bladeren zijn groot, ontleed. Jonge bladeren, nog niet volledig in bloei, verdraaid slakachtig.

Varenbladeren groeien naar de top als een ontsnapping. (We zijn eraan gewend dat de bloeiende bladeren niet groeien, maar bij varens groeien de bladeren langer, soms in de tropen gedurende meerdere jaren).

In varen zijn er goed ontwikkelde weefsels: de bedekking, mechanisch, geleidend. Anders dan bij bryophyten wordt weefselontwikkeling verklaard door het aanpassingsvermogen van varens aan het bestaan ​​in de terrestrische omgeving.

Varen - sporenplanten.

Fern fokken. (Groepswerk met leerboekinformatie op pagina 171-172).

Maak een diagram van het model:

Plant aseksuele generatie -. -.

De aseksuele generatie (sporophyte) is een meerjarige bladplant, aan de onderkant van het blad zitten kleine bruine zakjes. sorusy (in het woordenboek), waarin meningsverschillen rijpen.

Geschillen, gunstige voorwaarden bereiken, ontkiemen in een kleine plaat - het zaadje (dat de seksuele generatie vertegenwoordigt - het gametofyt). Op het uitgroei worden de mannelijke geslachtsorganen van anteride en de vrouwelijke geslachtsorganen van archegonia gevormd. Zarostok heeft rhizoïden, waarmee het hecht aan de grond. Na de bevruchting verschijnt een kleine scheut van de zygote op de uitgroei, die uiteindelijk uitgroeit tot een volwassen plant. De waarde van varens.

4. Consolidatie van het bestudeerde materiaal

Werk met het leerboek (Sectie 42, N.N. Musienko. (Vul de tabel in)

Varens: tekens, structuur, reproductie

1. Algemene tekens van varens.

Varens hebben wortels en scheuten (stengels met bladeren), vermenigvuldigd met sporen. In de sporaniums worden sporen gevormd als gevolg van de reductiedeling. In de levenscyclus prevaleert de sporofyt (diploïde generatie), genitaliën (archegonia en antheridia) worden gevormd op de uitlopers (gametofyten) van kleine omvang (haploïde generatie).

2. Wat zijn de kenmerken van de structuur en reproductie van varens?

Varens zijn kruidachtige planten, ze hebben geen cambium, daarom zijn er geen bomen te vinden. Varens van centraal Rusland zijn meerjarige kruidachtige, rhizomateuze planten. Bladeren - groot, sterk ontleed, weg van de wortelstok. Bladstelen bedekt met bruinachtige schubben. Bladeren groeien boven (als scheuten), jonge bladeren vormen krullen aan de bovenkant - "slakken" die het apicale meristeem beschermen. Vanwege deze kenmerken, die niet eigen zijn aan de bladeren, worden ze vayya genoemd. Wortelwortels worden gevormd op de wortelstok.

Varens - meestal bosplanten. Vooral veel van hen in de tropische regenwouden. De bladeren van tropische varens zijn divers van vorm en afmeting: ze kunnen sterk worden ontleed en in het geheel, van 3-4 mm (2-4 cm) tot 2 m (de grootste 5-6 m). Sommige zijn klimplanten met prominente stengels en bladeren, soms tot 30 m.

Onder tropische varens zijn er boomvormen tot 10 m hoog en meer. Sommige zijn klimplanten met klimplanten of bladeren, er zijn planten die op bomen lijken, met stammen tot 10 m hoog en meer. Vooral onder de varens-epifyten, bezinking op de stammen en takken van bomen. In gematigde breedtegraden varens een beetje. De meest voorkomende voor de middenbandvarens: mannelijke varen, vrouwelijke varen, varens, struisvogel en enkele anderen. Materiaal van de site //iEssay.ru

Voortplanting van varens. Varens hebben geen speer-bevattende aartjes. Aan de onderkant van het blad (maar niet elk blad) worden sporangia gevormd, verzameld in de sorus en vaak bedekt met schutbladen of de rand van de bladplaat. De vorm van de sporangium is vergelijkbaar met een biconvexe lens. De wanden worden gevormd door een enkele laag cellen. Ze zijn allemaal dunwandig, met uitzondering van cellen langs de bergkam - de ring. Deze cellen hebben verdikte binnen- en zijwanden. De ring beslaat 2/3 van de rand, 1/3 van de cellen met dunne wanden - de mond. Wanneer een spore rijp is, breken de sporangia in de mond en de ring strooit als een veer de sporen uit. Een nieuwe generatie, de gametofyt (of uitgroei), komt tevoorschijn uit de sporen. Dit is een kleine plaat (enkele mm) in de vorm van een hart, die door rhizoïden aan de grond wordt bevestigd. De gametofyt is groen en kan fotosynthetiseren. Antheridia en archegonia vormen aan de onderkant. Spermatozoa worden gevormd in antheridia en eicellen in archegonia. Als resultaat van bevruchting wordt een zygoot gevormd, ontwikkelt zich een embryo en vervolgens een jonge varenplant.

Uitwendige tekenen van varens, hoeveel plantensoorten zijn er

Varens verschenen 400 miljoen jaar geleden op aarde in het Paleozoïcum. In die tijd waren het gigantische planten en het overweldigende aantal planten in die tijd. Zowel oude als moderne varens zijn vasculaire planten. Nu zijn er ongeveer 10 duizend soorten, maar dit is veel minder vergeleken met het aantal soorten varens in de oudheid.

Algemene kenmerken van de plant

Planten van de Fern-afdeling zijn verspreid over de aarde in bijna alle klimaatzones, maar de beste voorwaarden daarvoor zijn natuurlijk het vochtige klimaat van tropische bossen en subtropen, hier groeien ze zelfs op boomstammen.

Fern is een groep van planten met hogere sporen die geleidende weefsels of geleidende stralen hebben, ze worden ook vasculair genoemd. Kan zowel gras als struiken zijn. Ze zijn altijd gemakkelijk te herkennen aan hun uiterlijk, ongeacht de grootte: een zeer mooie rozet wordt gevormd door een groot aantal gebogen, veerachtige, geheel blad- of lancetvormige platte wanden boven de wortelstok die zich in de grond bevindt.

Vertegenwoordigers van varens hebben verschillende groottes, kenmerken, groeien in verschillende klimaatzones.

Maar hoeveel soorten varens er zijn, ze hebben allemaal een vergelijkbare structuur, reproductie wordt gedaan met behulp van sporen en vegetatief, wortelstokken, wyai, aflebiyami, ook mogelijke seksuele voortplanting.

Er zijn boom- en grasvarens, ze bestaan ​​uit de stengel, scheut, wortels en bladvormige platen, genaamd varenblad. In vaye treedt fotosynthese op en worden sporen aan de onderkant gevormd en gerijpt.

Feature fern - ze hebben geen echte bladeren; wat als varenbladeren wordt beschouwd, wordt flatpanel, varenblad of voorvlucht genoemd, en in feite is het slechts een stap in de richting van het verschijnen van een echt blad, het prototype ervan. Tegelijkertijd hebben de planten een plaatplaat, dit komt door het feit dat het schijfblad, het voorgevormde of vlakke oppervlak vlak werd en een plaat van de toekomstige mogelijke plaat werd gevormd. Bij nadere beschouwing wordt duidelijk dat het nogal moeilijk is om te onderscheiden waar de zogenaamde stengel in een blad verandert en op welk niveau.

Het uiterlijk van het laken bestaat uit ingewikkelde ontlede predrobes, die glad en behaard, dun of leerachtig zijn.

Tekens en classificatie van varens

Varens onderscheiden zich door de diversiteit van vormen, levenscycli en stelsels van structuur, die de multipliciteit vooraf bepaalden. Onder hen toegewezen meer dan tienduizend soorten. Ze hebben echter allemaal gemeenschappelijke eigenschappen:

• Hoge stabiliteit en aanpasbaarheid aan verschillende klimaten, vochtigheid, hoogte, licht, deze kwaliteiten en geleid tot de hervestiging van planten over continenten.
• Voor bemesting hebben ze allemaal water nodig en ze gaan allemaal door twee levensstadia, sporofyt, aseksueel, de langste en kortste, seksuele gametofyt.
• Stelen hebben verschillende vormen.
• Nooit bloeien, fern flower is gewoon een mooie legende.

Varens zijn ook verdeeld in klassen. De hoofdclassificatie is als volgt:

• Deze varens, die de meest talrijke varens in Rusland zijn, omvatten mannelijke motten en gewone adelaars, meerjarige planten tot een meter hoog, en adelaar behoort tot eetbaar.
• Paardestaart - kruidachtige planten, meestal laag en dun, hoogte varieert van enkele centimeters tot een meter. Een uitzondering is een paar soorten, bijvoorbeeld gigantische paardestaart, een klimplant met een stengel diameter van maximaal 3 cm, groeit tot 12 m.
• Marattievye - een van de oudste planten, uitstervend, alleen te vinden in de tropen.
• Uzzhnikovye - kruidachtige planten, groeien voornamelijk tot 20 cm lang, bijvoorbeeld, Crescent en Crescent druiven, groeien in ons land.
• Salvinia - aquatisch, warmteminnend, groeien in Afrika en Zuid-Europa, worden gebruikt als planten voor aquaria.

varens

Varens - de oudste groep hogere planten. Ze zijn te vinden in verschillende omgevingsomstandigheden. In gematigde zones zijn dit kruidachtige planten, het meest voorkomend in vochtige bossen; sommigen groeien op wetlands en in stuwmeren, hun bladeren sterven voor de winter af. In tropische regenwouden zijn er boomvarens met een kolomachtige stam tot 20 meter hoog.

De meest voorkomende varens zijn adelaar, struisvogel.

structuur

De dominante fase in de levenscyclus van een varen is een sporofyt (volwassen plant). Bijna alle varens hebben een meerjarige sporofyt. De sporofyt heeft een vrij complexe structuur. Van de wortelstok bewegen vertikaal opwaartse bladeren weg, naar beneden - onvoorziene wortels (de primaire wortel sterft snel). Vaak worden er op de wortels broedknoppen gevormd, waardoor de vegetatieve voortplanting van planten wordt gewaarborgd.

Algemeen beeld van de varen

reproduktie

Sporangia bevinden zich aan de onderkant van het blad, verzameld in palen (sori). Van bovenaf zijn de sori bedekt met een borstel (ring). De sporen verdrijven wanneer de muur sporangia is, en de ring, los van de dunwandige cellen, gedraagt ​​zich als een veer. Het aantal sporen per plant bereikt tientallen, honderden miljoenen, soms miljarden.

Onderkant van het varenblad

Op vochtige grond ontkiemen sporen in een kleine groene hartvormige plaat van enkele millimeters. Dit is een ondergroei (gametofyt). Het bevindt zich bijna horizontaal aan de oppervlakte van de aarde, eraan vastgemaakt door rhizoïden. Biseksuele Zagostok. Aan de onderkant van de uitgroei worden vrouwelijke en mannelijke geslachtsorganen gevormd (mannelijke - antheridia, vrouwelijke - archegonia).

Bevruchting vindt plaats in het aquatisch milieu (tijdens dauw, regen of onder water).

Mannelijke gameten - spermatozoa zwemmen omhoog naar de eieren, penetreren en gameten fuseren.

Bevruchting vindt plaats, resulterend in een zygote (bevruchte eicel).

Een sporofytenembryo wordt gevormd uit een bevruchte eicel, bestaande uit haustoria - de stengel, waarmee het in het embryonale weefsel groeit en er voedingsstoffen uit opneemt, de embryonale wortel, de nier, het eerste blad van het embryo - de "zaadlob".

In de loop van de tijd ontwikkelt de varenplant zich vanuit de uitgroei.

Fern Development Scheme

De gametofyt van varens bestaat dus onafhankelijk van de sporofyt en is aangepast om in vochtige omstandigheden te leven.

Een sporofyt is een hele plant die groeit uit een zygoot - een typische landplant.

Tekenen van varenplanten

Afdeling varens
(planten met een hogere sporen)

Varen (of varens) - de oudste groep hogere planten. Momenteel zijn er ongeveer 300 geslachten en meer dan 10.000 soorten. Ze zijn te vinden in verschillende omgevingsomstandigheden. In gematigde zones zijn dit kruidachtige planten, meerjarige rhizomateuze kruiden, het meest voorkomend in vochtige bossen; sommigen groeien in wetlands en in vijvers, hun bladeren sterven af ​​voor de winter. In tropische regenwouden zijn er boomvarens met een kolomachtige stam tot een hoogte van 20 m. Aan de bovenkant van de stam bevindt zich een kroon van grote gevederde groenblijvende bladeren.

Hogere sporenplanten zijn de eerste landplanten die in vochtige gebieden leven, vaak onder bosluifelplekken, of in moerassen, of in velden met zure bodems.

De dominant in de Paleozoïsche boomvarens, paardenstaarten en mos in onze tijd worden vertegenwoordigd door kruiden, met uitzondering van tropische boomvarens. Tijdens deze periode zijn mossen weinig veranderd, omdat ze alleen hun karakteristieke natte habitat innemen. Deze planten hebben water nodig voor de voortplanting, omdat hun gameten - spermatozoa - alleen in druppel-vloeibaar water naar de eicellen worden overgebracht en de groei alleen op vochtige grond kan groeien.

Het leven in moeilijke omstandigheden van het land leidde tot de selectie van dergelijke adaptieve kenmerken zoals de vorming van vegetatieve organen (wortel, stengel, blad), voortplantingsorganen (archegonia, antheridia, sporangia), evenals weefsels.

In de voedselketens van vroegere geologische tijdperken namen de hoogste sporenplanten de leidende positie in: zij dienden als voedsel voor herbivore amfibieën, reptielen. Op dit moment is hun rol als voederplanten aanzienlijk afgenomen, maar hun betekenis in de natuur blijft: ze behouden water in de bodem, scheppen voorwaarden voor het behoud en de ontkieming van zaden van gymnospermen en angiospermen en zijn habitats voor dieren.

In de economie van de mens is de rol van oude bomen, die steenkool afzette, geweldig, die net als turf niet alleen dient als brandstof, maar ook als een waardevolle chemische grondstof. Van deze groep planten is alleen paardenstaart een onherleidbaar onkruid van velden met een hoge bodemzuurgraad.

Hogere sporen zijn levende fossielen die tot op de dag van vandaag bewaard zijn gebleven, dus ze moeten worden beschermd en beschermd. In het Rode Boek van de USSR werden 32 soorten mossen, 6 soorten varens ingevoerd; Het Rode Boek van de RSFSR bevat 22 soorten mossen, 10 - varens en 4 - mos.

De meest voorkomende varens zijn adelaar, struisvogel.

structuur

De dominante fase in de levenscyclus van de varen is de sporofyt. Bijna alle varens hebben een meerjarige sporofyt en slechts enkele (in soorten van het ceratopteris geslacht) hebben een jaar oud (het sterft jaarlijks af, waardoor speciale sporophytische knoppen achterblijven die aanleiding geven tot nieuwe sporofyten). Fern sporophyte heeft een vrij complexe structuur. Van de wortelstok bewegen vertikaal opwaartse bladeren weg, naar beneden - onvoorziene wortels (de primaire wortel sterft snel). Vaak worden er op de wortels broedknoppen gevormd, waardoor de vegetatieve voortplanting van planten wordt gewaarborgd.

De meeste varens hebben een stengel, ondergronds of bovengronds. De wortels en stengel zijn samengesteld uit goed gedifferentieerde weefsels. De grootte en de vorm van de bladeren in verschillende soorten zijn niet hetzelfde, maar de meeste van hen zijn grote, groeiende toppen, broedknoppen worden gelegd in het bladmesofyl. Varenbladeren zijn homologen van de stengel (cladode), ze worden vayyami genoemd. Een aanzienlijk deel van de verhoogde vormen van varens heeft twee soorten bladeren - steriel en sporen dragend (bladdimorfisme). Tijdens het droge seizoen ontwikkelen zich alleen sporenhoudende bladeren. Deze vorm van dimorfisme draagt ​​bij tot de verspreiding van sporen: de sporangia steken uit boven de omringende bladeren en worden blootgesteld aan droge lucht en wind. Treelike varens hebben meestal niet zo'n dimorfisme. Hun bijsluiter is zowel een fotosynthetisch als een sporenorgel.

reproduktie

Sporangia bevindt zich aan de onderkant van het blad, verzameld in trossen (de zogenaamde sori). De bovenkant van de sori is bedekt met een borstel. De sporen verdrijven bij breuk van de wand van de sporangium. Het aantal sporen per plant bereikt tientallen, honderden miljoenen, soms miljarden.

Op vochtige grond ontkiemen sporen in een kleine groene hartvormige plaat van maximaal 1 cm2. Het is een ondergroei (gametofyt), het is door rhizoïden aan de grond gehecht. Zareostok biseksueel (af en toe hetzelfde geslacht - in watervarens). Antheridia en archegonia worden erop gevormd. Bevruchting vindt plaats in het aquatisch milieu (tijdens dauw, regen of onder water - in watervarens). Een sporofytembryo wordt gevormd uit een bevruchte eicel, bestaande uit haustoria - de stengel, waarmee het in het embryonale weefsel groeit en er voedingsstoffen uit opneemt, de embryonale wortel, de nier, het eerste blad van het embryo - het "zaadje". Dus, de gametofyt van varens is aangepast om te leven onder nattende omstandigheden, en de sporofyt is een typische landplant.

Het economische belang van varens en hun rol in de natuur

Stijve duurzame en lange kerndelen van een blad varens worden gebruikt voor verschillende soorten handwerk; Sommige soorten worden gebruikt in de geneeskunde: als een anthelminticum (mannelijke shielder), voor de behandeling van open wonden (kleine bladblad), voor de behandeling van hoest en keel ziekten (schizaea, gevorkte). Veel varens worden gebruikt als sierplanten (Ligodium, anelia), in aquaria en vijvers - salvinia, azolla Caroline. Woodward Virginia vestigt zich in veenmonden, vormt plexus met zijn wortelstokken en is samen met andere moerasplanten een turfgenerator. Soorten azolen worden in de landbouw gebruikt als een groene meststof die de bodem verrijkt met stikstof.

varen

Varen, één van de belangrijkste groepen van groene planten, meestal gekenmerkt door grote geveerde bladeren (vayyami) spiraalvormig gewonden in de nier en lage vaak ondergrondse stengels; alleen sommige tropische varens hebben hoge stelen, en qua uiterlijk lijken deze soorten op bomen. Van mos varen, en andere "hogere planten" (sagovnikovye, naaldbomen, bloei, enz..), gekenmerkt door de aanwezigheid van gespecialiseerde vaatweefsel dat water en voedingsstoffen levert aan alle organen, zodat hun wortels, stengels en bladeren worden beschouwd als "echt" zijn, per definitie,. Nochtans, noch bloemen noch varenzaad vormen en vermenigvuldigen zich met sporen, die zich meestal aan de onderkant van de wai vormen. Door het varen zijn ongeveer 9.000 soorten van de moderne, voor het eerst geïsoleerd in de aard van de Pteridophyta, en in moderne systemen componenten Pterophyta afdeling of klasse Filicinae.

Paleobotanist.

Fern - een van de oudste landplanten. Ze zijn bekend uit het Paleozoïcum (ongeveer 350 miljoen jaar geleden) en waren vooral overvloedig vertegenwoordigd in het Carboon (de overblijfselen van de varens vormden in die tijd steenkoollagen). De meest primitieve families van deze groep zijn volledig uitgestorven en kunnen alleen door fossielen worden beoordeeld. De oude families van de families Osmund (Osmundaceae) en Marattiev (Marattiaceae) worden tegenwoordig vertegenwoordigd door heel weinig soorten. Alle andere moderne gezin kwam pas in het midden van het Mesozoïcum (. Ca. 150 miljoen. Jaren geleden), en het aantal soorten dat ze zijn sindsdien gedaald, met uitzondering van de familie mnogonozhkovyh (Polypodiaceae), die de meeste gewone levensstandaard varens verenigt.

Ecology.

De meeste varens in de gematigde zone geven de voorkeur aan vochtige, koele, schaduwrijke bossen met overvloedig bladafval of op het noorden gerichte hellingen van diepe ravijnen met sijpelend grondwater. Sommige soorten (calcefils) zijn beperkt tot kalksteen substraten, andere (acidofiel) groeien het best op zure grond. In de tropen zijn er epifyten, d.w.z. varens vestigen zich op de takken van bomen. Soorten met bladeren bedekt met was, dikke haartjes of overlappende schubben, zijn te vinden op droge rotsachtige hellingen, stenen muren en zelfs in woestijnen. Het andere uiterste - varens met vliezige bladeren, bestaande uit één laag cellen; het gebrek aan apparaten die het verlies van water verhinderen, beperkt hun verspreiding op plaatsen die constant in mist zijn gehuld of bevochtigd met een straal van watervallen.

Varens worden gevonden van de poolcirkel tot de equatoriale jungle. De regenwouden zijn het rijkst in deze planten. Bijvoorbeeld, op het eiland Jamaica bekend ongeveer. 500 soorten varens; in het noorden neemt hun aantal af. In de VS is de varen het grootst in het zuidoosten. Hier in de band van 1800 meter boven de zeespiegel tot de subtropische kustvlakten van Florida, zijn er ongeveer 150 lokale soorten varens. De voorouders van sommigen van hen overleefden in de Blue Ridge Mountains toen het grootste deel van het zuidoosten van Noord-Amerika werd overspoeld door de zee; de voorouders van anderen kwamen vanuit de tropen naar dit gebied door een landbrug die ooit bestond tussen Florida en de Caribische eilanden.

Structuur.

- het meest opvallende deel van de varen. Bij alle soorten, behalve het water, worden de bladeren eerst opgerold en met de ontwikkeling ontvouwen ze zich. Hun uiteindelijke maten en vormen zijn zeer divers. Meestal zijn ze peristosis. Van de gemeenschappelijke stengel, zoals bijvoorbeeld in nephrolepis, zijn aan beide kanten kleine bladeren. Vaak zijn ze verdeeld in folders van de tweede en derde orden (dit wordt met name waargenomen in mutante vormen van dezelfde varen). Varenbladen gebruikelijke kassen Cyathaea genera, Cibotium Angiopteris en bereiken een lengte van 5,5 m en een breedte van meer dan 90 cm. Randje Newfoundland representatieve tropische familie skhizeya dwerg lijkt klein graan gedraaide kurkentrekker bladeren. Een ander ongewoon voorbeeld is het geslacht Vittaria, wiens vertegenwoordigers lange koordvormige bladeren hebben met een pony die hangt aan de takken van de palmvormige sabal. Lygodium liana fern verlaat wikkel rond steunplanten, en in sommige tropische soorten van de familie van lijmen, lange gevorkte bladeren zijn bedekt met scherpe doornen en vormen bijna onbegaanbaar struikgewas.

Meestal dient het blad in varens voor zowel fotosynthese als voor de vorming (aan de onderkant) van reproductieve structuren - sporen. Ze worden gevormd in de sporangia, die ofwel openlijk ofwel beschermd zijn door de gevouwen rand van het blad of door speciale uitgroeiingen van de epidermis, de schutbladeren (inducties). In sommige soorten sporangia gevormd alleen bij speciale vellen papier in het midden van de schijfjes (Osmunda Clayton) aan zijn top (bijv mnogoryadnika akrostihovidnogo) of op een specifieke vorm volledig spore bladeren, soms verliezen het vermogen tot fotosynthese.

stam

het kan kruipend of verticaal zijn, geheel of gedeeltelijk ondergronds, soms tot een hoogte van 25 m en bedekt met een rozetkroon bovenop. In veel soorten, zoals adelaars, van sterk vertakte ondergrondse stengel (wortelstokken), vormen de bovengrondse bladeren, met bepaalde tussenpozen, uitgebreide dicht struikgewas op open plekken. Varens verschillen van zaadplanten in de afwezigheid van een cambiumstam, d.w.z. een speciale laag van constant delende cellen, zodat de jaarringen die ze niet vormen, en de groei in dikte, de geleidbaarheid en sterkte van de stammen, zelfs in boomvarens beperkt zijn. De hoofdondersteunende functie wordt uitgevoerd door dikwandige cellen van de schors en kronkelige wortels die over de gehele hoogte rond de stengel binden.

Reproduction.

De levenscyclus van de varens omvat een verandering van aseksuele generatie (sporofyt) en seksuele generatie (gametofyt). De sporofyt is een bekende varen, d.w.z. een plant met een wortel, een stengel en bladeren, en een gametofyt is een dunne hartvormige plaat met een diameter van vaak minder dan 15 mm, een ondergroei genoemd (protal). Een strook gespecialiseerde cellen in de wand van de sporangium - een ring - scheurt zijn wand op als hij droogt en sporen naar buiten komen. Elk van hen, die een vochtige grond raken, kan een groene uitgroei vormen, zich voeden met fotosynthese en water en zout uit de grond absorberen door haarachtige rhizoïden die op het lagere oppervlak aanwezig zijn. In zijn structuur lijkt de uitgroei veeleer op een spleniferous liverworm van de bemoste afdeling in plaats van de sporophyte die er aanleiding toe gaf. Aan de onderkant van de uitgroei worden genitaliën gevormd (gametangia), en in hen - gameten. Mannelijke gametangia - antheridia - bevatten spermatogeen weefsel omgeven door drie of vier epidermale cellen, en vrouwelijke arhegonia zijn bolvormige structuren, in het vergrote abdomen waarvan één enkel ei zich ontwikkelt, en de smalle "nek" (nek) is gevuld met zogenaamde buisvormige cellen. De laatste, wanneer ze rijp zijn, worden Aregonia vernietigd. Spermatozoa zijn spiraalvormig gedraaide cellen die kunnen zwemmen dankzij de vele flagellen. Ze komen vrij van anteridium en penetreren in de nek van archegonia, en erdoorheen - naar de eicel. Een ervan bevrucht het en de resulterende zygoot ontkiemt direct in de archegonia. Een jonge sporofyt die er vanaf ontwikkelt, parasiteert al een tijdje op de protalia, maar vormt al snel zijn eigen wortels en groene bladeren: de levenscyclus eindigt.

Sporophyte kan zich niet alleen vermenigvuldigen met sporen, maar ook op een andere manier. Wanneer de bladeren van het corvinoleum Krivokuchnik op de grond vallen, vormen zich nieuwe babyplanten op hun toppen. Als gevolg hiervan kunnen grote kolonies (klonen) snel ontstaan. Op de vayyah van de blaas ontwikkelen bolvormige bollen zich met een voorraad water en voedingsstoffen in twee vlezige bladeren. Ze vallen op de grond, ze schieten wortel en geven nieuwe sporofyten. Veel varens vormen lange stolonen ("snorharen") met schilferige bladeren. Op bepaalde punten nemen ze wortel: er zijn dochterplanten.

Economische waarde.

De rol van varens in het menselijk leven is klein. Verschillende vormen van nephrolepis zijn veel voorkomende sierplanten binnenshuis. De bladeren van sommige schilders (bijvoorbeeld Dryopteris intermedia) worden veelvuldig gebruikt als de groene component van floristische composities. Orchideeën worden vaak gekweekt in een speciaal "veen" van dicht met elkaar verweven dunne wortels puur. Trunks van boomvarens worden in de tropen gebruikt als bouwmateriaal en in Hawaï wordt hun zetmeelhoudende kern als voedsel gebruikt.